大体积混凝土裂缝控制施工计算大体积混凝土裂缝控制施工计算摘要：大体积混凝土施工中为了有效预防混凝土裂缝，对裂缝控制、温度控制、运输车辆和输送泵数量进行施工计算，确保了工程施工质量和安全。关键词：大体积混凝土裂缝施工计算中图分类号：TV543文献标识码：A文章编号：一、工程概况工程项目为高层商住建筑，框肢―剪力墙结构，建筑面积42647m2，地下1层，地上23层，4层以下为商业用房，4层以上为住宅，4层为转换层，最大转换梁截面尺寸为1800mm×1600mm，转换梁采用C45混凝土，其余采用C30混凝土。本工程转换梁大体积混凝土浇筑范围分主要三个区块：Ⅰ：（1）―（37）×（A）―（G）；Ⅱ：（1）―（11）×（G）―（P）；Ⅲ：（27）―（37）×（G）―（P），见下图。浇筑范围建筑面积SⅠ=1059m2，SⅡ=SⅢ=470m2，混凝土浇筑方量约为2500m3。图1转换梁大体积砼分区图根据转换梁一次砼浇灌量2500m3，考虑安排48h连续浇捣完毕,需配备2台混凝土泵车进行浇筑，每台泵车平均输出量设定为30m3/小时，并配备12辆砼搅拌运输车配合运送，基本能满足施工需要，浇筑按下列顺序进行：Ⅰ区→Ⅱ区，Ⅲ区。第一步：考虑到Ⅰ区浇筑面积大，二台泵车均先浇筑Ⅰ区，此区浇筑时间约为30小时。第二步：Ⅰ区浇完后二台泵车分别浇Ⅱ、Ⅲ区，浇筑时间均为10小时。考虑到转换梁混凝土浇筑时会对排架体系局部稳定性产生影响，且混凝土浇筑时对侧模板产生的侧向压力较大。为保证模板的稳定性，每区混凝土浇筑时均应对称进行，并应分层浇筑，每层厚度约为梁高的1/3左右，分层浇筑时间不应超过混凝土的初凝时间。二、混凝土浇筑裂缝控制的施工计算浇筑大体积混凝土时，由于水化热的作用，中心温度高，与外界接触的表面温度低。当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时，外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束，使表面产生拉应力，内部降温慢受到自约束产生压应力，则由于温差产生的最大拉应力和压应力可由下式计算：式中σt，σc―分别为混凝土的拉应力和压应力(N/mm2)；E(t)―混凝土的弹性模量(N/mm2)；α―混凝土的热膨胀系数(1/℃)；ν―混凝土的泊松比,取0.15；△T1――混凝土截面中心与表面之间的温差(℃)，其中心温度按下式计算：式中―混凝土最大绝热温升（℃）；―混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3），取374kg/m3；―水泥28天水化热（kJ/kg），取375kJ/kg；―混凝土比热，取0.96〔kJ/(kg•K)〕；―混凝土密度,取2400(kg/m3)；―常数，取2.718；―系数，随浇筑温度而改变，当浇筑温度为16℃时，取0.344；―混凝土的龄期(d)；―t龄期混凝土最高中心计算温度（℃）；―混凝土浇筑温度，取16℃；―t龄期降温系数，当浇筑厚度为1.6米时，取0.51。计算所得最高中心温度为35.984℃。由上式计算的σt如果小于该龄期内混凝土的抗拉强度值，则不会出现表面裂缝，否则则有可能出现裂缝,同时由上式知采取措施控制温差△T1就有可有效的控制表面裂缝的出现。大体积混凝土一般允许温差宜控制在20℃-25℃范围内.混凝土3天龄期温度计算：取E0=3.35×104N/mm2，α=1×10-5，△T1=0.984℃，ν=0.151)混凝土在3.00d龄期的弹性模量，由公式：（1-5）计算得:E(3)=0.79×104N/mm22)由公式1-1计算得：3天龄期混凝土的最大拉应力σt=0.06N/mm23)由公式1-2计算得：3天龄期混凝土的最大压应力σc=0.03N/mm24)由3d龄期的抗拉强度公式:（1-6）计算得:ft(3)=0.88N/mm2结论：因内部温差引起的拉应力小于该龄期内混凝土的拉抗强度值，所以满足要求。同理，经混凝土7天龄期温度计算=44.251℃，△T1=9.251℃，σt=1.14N/mm2，σc=0.57N/mm2，ft(7)=1.29N/mm2，则该龄期内混凝土的拉抗强度值亦满足要求。三、保温材料所需厚度计算公式式中δi――保温材料所需厚度(m)；h――结构厚度(m)，取1.6m；λi――结构材料导热系数(W/m.K)，草膜取λi=0.14(W/m.k)；λ――混凝土的导热系数,取2.3W/m.k；Tmax――混凝土中心最高温度，取60℃；Tb――混凝土表面温度，取35.00℃；Ta――空气平均温度(℃)，取15℃；K――透风系数，K=1.40。计算结果:保温材料所需厚度δi=0.055(m)。故在转换梁部位混凝土表面用一层塑料膜上...